Homogenous sdiophilic MoS2/nitrogen-doped carbon nanofibers to stabilize sodium deposition for sodium metal batteries

材料科学 氮气 金属 化学工程 兴奋剂 沉积(地质) 碳纳米纤维 纳米纤维 碳纤维 无机化学 纳米技术 碳纳米管 复合材料 冶金 化学 光电子学 沉积物 生物 有机化学 古生物学 工程类 复合数
作者
Zhigang Zhang,Lin Li,Zhicheng Zhu,Yangtao Fan,Xiaoping Lin,Yuefeng Gu,Shan He,Qiuhong Li
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:53: 363-370 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2022.09.015
摘要

Sodium metal is one of the most promising anode materials for next generation batteries due to its low cost and high capacity. However, uneven Na nucleation, subsequent dendrite growth and huge volume change impedes its further applications. Herein, a 3D framework consisted of N-doped carbon nanofibers (NCF) and MoS2 is designed to serves as the substrate for Na deposition. The 2H-MoS2 and N-functional groups with strong sodiophilicity contribute to the adsorption of Na+ and the reduction of Na nucleation energy. Due to the low nucleation barrier enabled by 2H-MoS2 and pyridinic N-functional groups, high-loading Na can deposit uniformly on the surface of the MoS2/NCF skeleton. After cycles, the Na diffusion will be controlled by Na migration on the surface of 1T-MoS2 with a much lower energy barrier (-0.291 eV). The cooperation of super sodiophilicity and eventual adsorption makes Na stripping/plating over 3000 cycles at 8 mA cm−2 with coulombic efficiency of 99.6% (8000 cycles at 2 mA cm−2). The symmetric MoS2@NCF/Na cells exhibited excellent cycling stability and stable hysteresis voltage (30.0 mV after 3000 cycles at 6 mA cm−2 with 3 mA h cm−2) and excellent rate performance (low overpotential of 120 mV at 20 mA cm−2). Owning to these virtues, the full cells of MoS2@NCF/Na||[email protected] also display exceptional improvement in cycling and rate performance (75 mA h g−1 at 30 C). This work develops a promising strategy based on stable Na deposition for advanced high-performance sodium-metal batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ZZ0110Z发布了新的文献求助10
刚刚
bb发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
lizishu应助VDC采纳,获得150
1秒前
2秒前
赘婿应助千瓦时醒醒采纳,获得10
2秒前
3秒前
xie发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
Gtpangda完成签到 ,获得积分10
5秒前
yaozi完成签到,获得积分20
5秒前
SU发布了新的文献求助30
5秒前
Ava应助合适的蛋挞采纳,获得10
7秒前
7秒前
任团发布了新的文献求助10
7秒前
lemon完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
yao发布了新的文献求助10
12秒前
YMH完成签到,获得积分10
13秒前
wanci应助二二Candy采纳,获得10
13秒前
liuliu梅完成签到 ,获得积分10
13秒前
大惊完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
墨晔完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
胡雨轩完成签到,获得积分20
15秒前
大模型应助11采纳,获得10
16秒前
科研通AI6.3应助ewfr采纳,获得10
16秒前
16秒前
fanfan发布了新的文献求助10
17秒前
Bob完成签到,获得积分10
17秒前
小马甲应助沉静的往事采纳,获得10
17秒前
坚强芸完成签到,获得积分10
17秒前
陈念完成签到 ,获得积分10
17秒前
xdm发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
曾俊宇发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Earth System Geophysics 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6127455
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7955129
关于积分的说明 16506625
捐赠科研通 5246406
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2802079
邀请新用户注册赠送积分活动 1783365
关于科研通互助平台的介绍 1654478